Anti-bacterial - Polímeros termoplásticos, elastómeros y aditivos

La mayoría de los plásticos son usualmente resistentes al ataque microbiano. Ejemplos de los polímeros más resistentes son las poliolefinas, la mayoría de los polímeros vinílicos y los poliésteres (saturados e insaturados), que en conjunto constituyen una parte muy importante del mercado total de plásticos. Otros polímeros resistentes incluyen policarbonato, poliformaldehído, ABS, PTFE, epoxis, siliconas, resinas termoendurecibles fenólicas y urea-formaldehído. El acetato de polivinilo es bastante excepcional entre los polímeros de vinilo al ser atacado por bacterias. Ciertos polímeros celulósicos también son susceptibles de ser atacados; por ejemplo, nitrato de celulosa y la forma expandida de acetato de celulosa, pero no acetato butirato y no propionato. (El almidón es biodegradable y se usa deliberadamente para promover la biodegradación). Los poliuretanos a base de poliéster también son susceptibles porque la mayoría de los grupos éster pueden sufrir una escisión de cadena inducida por enzimas. Los microorganismos que causan la degradación no están necesariamente unidos al polímero en sí, sino que pueden estar anclados en un material que contacta con el polímero, tal como un revestimiento de superficie o una capa adhesiva.

Los efectos visibles de los microorganismos incluyen decoloración, en particular una mancha rosada o picaduras negras. A veces puede haber un olor y puede haber cambios en las propiedades físicas del material plástico. Las manchas rosadas en el PVC y algunos de sus copolímeros, en presencia de plastificantes u otros aditivos adecuados, se atribuyen a determinadas especies de Penicillium, Streptomyces y Brevibacteria. Las manchas rosadas se han producido en los polímeros vinílicos por la acción de los actinomicetos. Los hongos pueden crecer en las superficies de los polímeros sin ningún otro efecto o pueden producir enzimas que descomponen las estructuras macromoleculares. Un ataque grave de este tipo puede resultar en microfisuras y fallas del material. Puede haber un cambio en las características eléctricas de un plástico aislante, como consecuencia de un aumento en la microfisuración, la porosidad y la capacidad de absorción de humedad. El daño causado por los roedores a los envases de plástico suele ser mecánico y no es muy fácil de contrarrestar con aditivos químicos en la formulación del plástico. Varios insectos son dañinos para los polímeros celulósicos de una manera esencialmente similar, en particular los escarabajos y las termitas.

Los aditivos biocidas convencionales son eficaces contra los organismos marinos, como percebes, protozoos, algas, bacterias y hongos. Los plásticos que están expuestos a tales organismos incluyen cascos de barcos, recubrimientos epoxi en estructuras marinas y soportes de puentes, y cualquier otra estructura sumergida en el océano. Los efectos adversos del crecimiento de percebes y el fango sobre el consumo de combustible en los barcos son bien conocidos. Una preocupación importante es la necesidad de biocidas ecológicamente aceptables que, no obstante, sean funcionalmente eficaces. En su mayor parte, las pinturas antiincrustantes se han basado tradicionalmente en la química del cobre u organoestaño y se comentan adecuadamente en otro lugar, ya que no son aditivos auténticamente plásticos. Las primeras formulaciones, basadas en óxido cuproso, eran lo suficientemente eficaces, pero tenían una vida útil corta. Los compuestos de tributilestaño tenían una vida útil típica de unos 6 años, con una acción eficaz sobre los percebes a una velocidad de liberación inferior a 1 ~ g / cm2 / día. Sustancias similares (óxido de tributil estaño, Estructura IV, benzoato de tributil estaño y salicilato, por ejemplo) se utilizan como biocidas industriales en plásticos y pinturas. Los plásticos reciclados generalmente necesitan una reestabilización contra la acción microbiana.